交變電流教案-精選.

1、選修3-2§5.1?交變電流?教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：(1)使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理,知道什么是中性面.(2)掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法.(3)理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義.過(guò)程與方法：(1)掌握描述物理量的三種根本方法(文字法、公式法、圖象法).(2)培養(yǎng)學(xué)生觀察水平,空間想象水平以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的水平.(3)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的水平.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想教學(xué)重點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析教學(xué)難點(diǎn)：交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用教學(xué)過(guò)程：新課導(dǎo)入：今天我們開(kāi)始學(xué)習(xí)交變電流,交變電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的進(jìn)一步延伸.新

2、課教學(xué)：(一)探究手搖交流發(fā)電機(jī)輸出電流的特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)一：用手搖交流發(fā)電機(jī)對(duì)小燈泡供電現(xiàn)象：小燈泡一閃一閃地發(fā)光結(jié)論：電流的大小是周期變化的實(shí)驗(yàn)二：用手搖交流發(fā)電機(jī)對(duì)并聯(lián)的反向的發(fā)光二極管供電現(xiàn)象：兩個(gè)發(fā)光二極管輪流發(fā)光結(jié)論：電流的方向是周期變化的事本小結(jié)：手搖交流發(fā)電機(jī)的輸出電流的大小和方向都隨時(shí)間一做周期性的變化.大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫交變電流,簡(jiǎn)稱交流(AC)方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流DC大小、方向均不隨時(shí)間變化的電流叫恒定電流.二探究交變電流的產(chǎn)生原理：交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造：哪些邊切割磁感線？ab和cd問(wèn)題討論：1在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,哪個(gè)位置線圈中沒(méi)有電流,中電流最大？哪個(gè)位置

3、線圈中沒(méi)有電流,哪個(gè)位置線圈包圭心DC甲1口Ev乙物理學(xué)中把線圈平面垂直與磁感線的位置成為中性面.+線圈平面與磁*B感線垂直時(shí),:沒(méi)有感應(yīng)電流Av一:口C線圈平面與£B磁感線平行-*時(shí)電流最大2、你能判斷出線圈從中性面開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)Ls_.q-®無(wú)電流一周中,線框中電流方1可的規(guī)律嗎?'N,中介t電流方向：d-a-b-c-d電流方向：a-d-c-b-a3、你能總結(jié)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,電流的方向的變化規(guī)律嗎?線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面時(shí),感應(yīng)電流的方向就改變一次,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感應(yīng)電流的方向改變兩次.4、你能定性的分析出線圈從中性面轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中電流的大小變化規(guī)律嗎？從中性面

4、開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,電流從零逐漸變大到最大,再由最大減小到下一個(gè)中性面變?yōu)榱?三定量分析交變電流的變化規(guī)律：AB長(zhǎng)為L(zhǎng)i,BC長(zhǎng)為L(zhǎng)2,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為,磁感應(yīng)強(qiáng)度為BoAB邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：eABnBLiVsin11AB邊的線速度：vL2,eAB21eeABeCD2nBL1-L2sin2nBL-L2sin2nBSsin當(dāng)線圈abcd經(jīng)過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),t,enBSsintEmsintEm是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值,叫做峰值.由于電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化,當(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時(shí),負(fù)載兩端的電壓U、通過(guò)的電流i,也按正弦規(guī)律變化,uUmsint,iImsint這種按正弦函數(shù)規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流

5、,簡(jiǎn)稱正弦式電流.思考：如果從線框平面與磁感線平行的位置開(kāi)始計(jì)時(shí),那么表達(dá)式如何？enBScostEmcost注意：兩個(gè)特殊位置的不同特點(diǎn)：(1)線圈平面與中性面重合時(shí),SB,最大,e0,i0,電流方向發(fā)生改變;(2)線圈平面與中性面垂直時(shí),S/B,0,e最大,i最大,電流方向不變；正弦交變電流是一種最簡(jiǎn)單又最根本的交變電流,家庭電路的交變電流就是正弦交變電流.實(shí)際中應(yīng)用的交變電流,不只限于正弦交變電流,它們隨時(shí)間變化的規(guī)律是各種各樣的.常見(jiàn)的交流電甲；家庭電路中的正弦交變電流7VH乙：示波器中的鋸齒波掃描電壓T：激光通信吁丙;電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖中的尖脈沖例1、發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的

6、電動(dòng)勢(shì)最大值為311V,其線圈共100匝,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100兀rad/s,從線圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí).(1)寫出當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)表達(dá)式.1(2)此發(fā)電機(jī)與外電路組成閉合電路時(shí),總電阻為100求tS時(shí)的電流.600(3)線圈轉(zhuǎn)過(guò)180.的過(guò)程中,電動(dòng)勢(shì)的平均值,電動(dòng)勢(shì)到達(dá)的最大值各是多少？(4)磁通量變化率的最大值是多少?(1)從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),eEmsint311sin100t(V)e1(2)ie3.11sin100t(A),t,s時(shí),i3.11sin-AR6006(3)線圈經(jīng)過(guò)180°過(guò)程中,磁通量變化電磁感應(yīng)定律得這一過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì)22EEm=198(V)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)

7、90°時(shí),即在時(shí)刻tT4(4)電動(dòng)勢(shì)最大時(shí),由法拉第1 11.56A;2BS,此時(shí),tT,由法拉第2-2.En一nBS,而EmnBS,所以t時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大,Em311(V)2電磁感應(yīng)定律可知磁通量的變化率也最大,-Em311Wb/s3.11Wb/stn100例2、一正弦交流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為eEmsint,假設(shè)將此發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和磁場(chǎng)均增加一倍,試寫出這時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式.解：e(nBS)sint,當(dāng)轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)2,磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍時(shí)B2B,所以Em4Em,e4Emsin2t.小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生正弦式交